Príčiny a riešenia strát prenosu WOB pri vŕtaní

1. Koncept, javy a riziká straty prenosu WOB

Koncept:Počas vŕtania môže dôjsť k nadmernému treniu medzivrtná kolónaa stena vrtu zabraňuje prenosu hmotnosti vrtáka (WOB) na vrták – namiesto toho je celá hodnota WOB spotrebovaná vrtnou kolónou. To sa prejavuje ako žiadna rýchlosť prieniku napriek zvýšenému WOB, žiadny spätný tlak a nízky krútiaci moment. Riešenie spočíva v znižovaní rýchlosti otáčania a postupnom zvyšovaní WOB (pri zabezpečovaní súladu s pevnosťou vrtnej kolóny v tlaku), až kým sa náhle nezvýši krútiaci moment a neobjaví sa spätný tlak na WOB. Po vyvŕtaní každého jednotlivého spoja je potrebné opakované vystružovanie a spätné vystružovanie pred pripojením ďalšieho spoja alebo stojanu.

Javy a nebezpečenstvá:Tento problém sa vyskytuje predovšetkým počas smerového vŕtania s reverznou cirkuláciou vo vertikálnych vrtoch, pri smerovom frézovaní okien a zaraďovaní bočných trubíc a pri smerovom vŕtaní horizontálnych vrtov. Narúša normálnu smerovú konštrukciu a môže viesť k zaseknutiu potrubia, ak sa operácie vykonávajú nesprávne.

2.Analýza príčin

Zlá trajektória vrtu:Odchýlky v trajektórii vrtu (spôsobené formačnými podmienkami alebo chybami pri výstavbe) si často vyžadujú úpravy spätnej cirkulácie. Vysoké rýchlosti výstavby (častejšie v horizontálnych vrtoch so stredným/krátkym polomerom ako v vrtoch s dlhým polomerom) a nepravidelné trajektórie v kombinácii s tuhosťou vrtnej kolóny spôsobujú, že vrtná kolóna sa pri pôsobení tlaku opiera o stenu vrtu, čo spúšťa stratu prenosu WOB. Dodatočná ťažná sila počas vypínania po pôsobení tlaku je podobná bežným úrovniam a zvyčajne nepresahuje tlak smerom nadol.

Kontaminovaný vrt (formácia ložísk s odrezkami):Odstraňovanie vrtných úlomkov je náročné v smerových vrtoch a horizontálnych vrtoch s odchýlkou ​​vrtu 45 – 90 stupňov. V tvrdých formáciách (napr. formácie Shahejie a Kongdian) sa vrtné úlomky ľahko hromadia v vrstvách. Tieto vrstvy zvyšujú klzné trenie medzi vrtnou kolónou a stenou vrtu, čo vedie k stratám prenosu WOB.

Hustý a sypký bahenný koláč, vysoký koeficient trenia bahna:Vysoký obsah pevných látok v kale má za následok hrubé, sypké kalové koláče, ktoré rozširujú kontaktnú plochu s vrtnou kolónou a zvyšujú riziko prilepenia. Vysoký koeficient trenia kalu zvyšuje klzný odpor vrtnej kolóny. Tento scenár môže spôsobiť náhle zablokovanie čerpadla pri zvýšení odpruženia (WOB) (napr. na 30 ton), pričom dodatočná ťažná sila presiahne smerom nadol smerujúce odpruženie.

3. Zmierňujúce opatrenia

Riadenie trajektórie vrtu a optimalizácia vrtnej kolóny:Implementujte vŕtanie s navádzaním celého vrtu, aby ste predišli odchýlkam od trajektórie vrtu, ktoré si vyžadujú úpravy spätnej cirkulácie. Zjednodušte konfiguráciu vrtnej kolóny (znížtevrtné objímky, zväčšiť hmotnosť vrtných rúrok s vysokou hmotnosťou) na zníženie tuhosti a minimalizáciu kontaktu s kalovým koláčom, čím sa zabráni stratám prenosu WOB a zaseknutiu.

Vylepšené Čistenie vrtov a kalov:Na čistenie povrchového kalu použite zariadenie na kontrolu pevných látok. Zabezpečte dostatočný prietok (najmenej 3,4 m³/min pre sekcie vrtov φ311, 1,1 m³/min pre sekcie vrtov φ216) a upravte reologické parametre kalu (pomer YP/PV: 0,42 – 0,50; viskozita: ≥48 s) na zlepšenie únosnosti úlomkov. V prípade horizontálnych vrtov vykonajte rozvrtávanie s uhlom odchýlky 20 – 30 stupňov, aby sa rozbili vrstvy úlomkov.

Zlepšenie mazivosti kalu a kvality kalu:Na vyváženie mazivosti a kvality kalového koláča pridajte 3 – 5 ton ropy (nie viac ako 10 %) v kombinácii s mazivami na vodnej báze. Na optimalizáciu vlastností kalového koláča pridajte sulfónovaný asfalt alebo fenolickú živicu. Pri stratách prenosu WOB v tvrdých formáciách pridajte 200 – 300 kg expandovaného grafitu alebo mazív pre extrémne tlaky na zníženie trenia.

Kontakt: Bree Zhang
Mobil/Whatsapp:+0086-183 9206 9193
E-mail:landrill@landrilltools.com
Web:www.landrilltools.com